深孔钻旋转接头(不多见的深孔加工直线度控制新技术参考书)

Posted 2023-06-01

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深孔钻旋转接头(不多见的深孔加工直线度控制新技术参考书)

深孔加工技术至今尚处于发展阶段，远不及一般金属切削加工技术成熟。深孔加工难度高，加工工作量大，是机械加工中的关键性工序。

随着科学技术的进步，制造产品迅速进行更新换代，新型高强度、高硬度、难加工零件的不断出现，对深孔加工的质量、加工效率和刀具耐用度都提出了更高要求。因此，对深孔加工技术领域的研究，已成为相关技术人员十分关注的问题。

BTA深孔加工直线度控制问题是机械加工行业发展的瓶颈问题。BTA是钻镗孔与套料加工协会（boring and trepanning association,BTA）的缩写，代指BTA深孔加工技术。

为了保证深孔零件的加工精度及使用性能，必须分析深孔加工中直线度的主要影响因素，包括辅助支撑的位置、导向套与钻杆之间的偏差、钻杆的颤振及涡动、冷却液的流动特性、钻杆和钻头的几何尺寸以及进给速度、钻杆的强度和刚度等方面进行深入的研究，分析各影响因素对直线度的影响程度，建立各影响因素之间的相互抵消机理，研究深孔加工的直线度控制技术。同时，还应基于多因素协同控制方法，建立BTA深孔加工直线度偏差数学模型；详细分析引起深孔加工轴线偏斜的原因；研究BTA深孔加工系统的动力学行为；研究深孔加工钻杆系统的非线性振动机理；综合考虑机床、钻杆、辅助支撑、导向套及冷却液流体力等激励因素对深孔直线度的影响，整体上实现对深孔加工直线度的有效控制。

今天向您推荐一本市面上不多见的深孔加工直线度控制的参考书——《深孔加工直线度控制技术》。

推荐理由

1 本书是目前国内不多见的、全面介绍深孔加工直线度控制技术的专著。
2 内容全面、系统性强，便于相关人员自学。
3 具有一定的理论创新和实用价值。

内容简介及展示

《深孔加工直线度控制技术》内容包括：深孔加工的概念以及直线度控制技术在BTA深孔加工中的应用；BTA深孔加工直线度控制方法；BTA深孔加工刀具结构；BTA钻杆的运动形式和BTA钻杆振动对深孔直线度的影响规律。本书还提出利用磁流变液抑振技术，降低钻杆的振动；同时，还重点介绍负压抽屑对BTA深孔直线度的影响等；重点阐述基于压电原理的BTA直线度主动控制技术，并设计了深孔加工机床以及BTA深孔加工多因素协调控制方法等。

本书可供从事机电产品设计与制造、机械制造及其自动化、机械制造及理论、材料科学与工程等专业的科技人员或研究人员参考，也可作为相关专业师生的教学参考书使用。

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第1章概述/001

1.1深孔加工技术及难点001
1.2常用的深孔加工系统003
1.2.1深孔加工技术的分类003
1.2.2枪钻深孔加工技术004
1.2.3BTA钻深孔加工技术005
1.2.4喷吸钻深孔加工技术006
1.2.5DF钻深孔加工技术007
1.3传统深孔加工技术分析008
1.3.1枪钻的缺陷008
1.3.2BTA钻的缺陷009
1.3.3双管喷吸钻的缺陷009
1.3.4DF系统的缺陷010
1.4BTA深孔加工直线度多因素协调控制技术010
1.5直线度控制问题的主要技术方案011

第2章影响深孔直线度的主要因素/012
2.1深孔的形位公差012
2.1.1深孔直线度012
2.1.2同轴度012
2.1.3孔径扩大量013
2.1.4圆度误差013
2.1.5孔的表面粗糙度014
2.2影响深孔直线度的主要因素014
2.2.1机床和辅助系统对深孔直线度的影响014
2.2.2工件方面的因素015
2.2.3孔的加工形状016
2.2.4冷却系统019
2.2.5刀具与工件相对运动方式的影响021
2.2.6切削参数021
2.2.7钻杆系统023

第3章深孔加工的直线度误差方程/024
3.1深孔加工中的参考圆024
3.1.1最小二乘参考圆024
3.1.2最小区域参考圆025
3.1.3最小二乘参考圆柱026
3.1.4最小区域参考圆柱026
3.2直线度误差描述027
3.3深孔钻杆的能量及直线度方程028
3.3.1Hamilton原理029
3.3.2钻头入钻偏斜对深孔直线度的影响031
3.3.3导向套偏斜对深孔直线度的影响032
3.3.4中部支撑偏差对深孔直线度的影响033
3.4切削液流体对深孔直线度的影响033

第4章BTA钻杆系统的运动特性及与深孔直线度的关系/037
4.1深孔加工旋转钻杆的运动特点037
4.2旋转钻杆的动力方程038
4.3旋转钻杆的运动分析040
4.4有限长钻杆的切削液流体力分析041
4.4.1Reynolds方程假设041
4.4.2钻杆π角切削液流体力方程042
4.5切削液流体旋转特性与深孔直线度的关系043
4.6切削液流体涡动特性与深孔直线度的关系047
4.6.1钻杆涡动分析047
4.6.2钻杆与孔壁碰撞接触分析048
4.7切削液流体挤压特性与深孔直线度的关系051

第5章流体动压作用下的BTA深孔刀具自导向技术/056
5.1深孔多刃错齿内排屑刀具受力分析056
5.2刀具系统各部件对深孔轴心偏斜的影响分析058
5.2.1各刀齿的设计分析058
5.2.2刀齿和导向块的磨损063
5.3刀具设计065
5.3.1导向块、辅助导向块和防振块的设计066
5.3.2切削液加速器和可调整直径设计068
5.3.3刀体的设计070
5.4钻杆的承载能力071
5.5切削液流体动压润滑作用下的BTA深孔刀具结构075
5.5.1动压润滑的形成原理075
5.5.2楔形结构与油膜压力077

第6章BTA深孔钻杆振动磁流变液抑制技术/080
6.1BTA深孔钻杆系统的振动080
6.1.1钻杆横向振动080
6.1.2钻杆纵向振动081
6.1.3钻杆扭转振动082
6.2深孔钻削过程中的再生型颤振083
6.2.1深孔加工过程的动力学模型083
6.2.2瞬时动态钻削力的计算084
6.2.3深孔加工中颤振的分析085
6.3磁流变液减振器抑制振动技术研究086
6.3.1磁流变液机理086
6.3.2磁流变液减振器力学模型研究087
6.4输油器的结构设计088
6.4.1输油器的工作原理088
6.4.2优化后输油器的三维实体建模089
6.5钻杆导向块的结构设计089
6.5.1钻杆的悬臂梁模型089
6.5.2添加钻杆导向块的可行性分析090
6.5.3钻杆导向块的优化效果分析090
6.6对导向套的优化设计092
6.7对密封结构的优化设计094
6.7.1密封导向环的楔形增压原理及结构设计094
6.7.2密封圈的优化分析095
6.8输油器与磁流变液减振器的组合设计095
6.8.1磁流变液减振器应用于深孔机床的仿真分析096
6.8.2磁流变液减振器应用于深孔机床的颤振仿真097

第7章多级负压作用下的BTA深孔加工高效排屑及冷却技术/103
7.1减小切削液入口压力的虹吸原理104
7.2可调式负压结构的工作原理105
7.3优化后可调式负压抽屑装置三维实体建模106
7.4对影响负压效果因素的研究106
7.4.1用动力学原理研究影响负压效果的因素106
7.4.2对影响负压效果因素的实验分析107
7.5对后喷嘴壁厚的有限元分析108
7.5.1建立后喷嘴的有限元分析模型108
7.5.2仿真结果及其分析109
7.6曲面喷嘴对深孔负压的影响110
7.7多级负压减小切削液入口压力116
7.7.1多级负压原理分析116
7.7.2多级负压减小入口压力的模拟分析117
7.8多级负压的结构分析122
7.8.1多级负压结构122
7.8.2多级负压腔内部流体分析125

第8章BTA深孔直线度光电精密检测方法/130
8.1光电探测器测量深孔直线度的原理130
8.2基于光电原理的深孔直线度测量方程132
8.3深孔直线度的测量实验138
8.3.1深孔直线度检测装置的原理及结构138
8.3.2测量系统的组成139

第9章基于压电原理的BTA深孔直线度主动纠偏技术/143
9.1压电材料及压电机理143
9.2压电钻杆控制系统方程144
9.2.1压电传感和致动方程144
9.2.2BTA钻杆系统压电主动控制的状态方程146
9.2.3主动控制系统设计147
9.2.4MATLAB控制仿真147
9.3压电钻杆系统的有限元分析149
9.3.1有限元分析方案149
9.3.2压电片有限元模型及计算149
9.4压电钻杆系统模型有限元分析153
9.4.1压电钻杆系统的模态分析153
9.4.2压电BTA钻杆系统的位置分析156
9.5压电BTA钻杆系统的压电智能控制仿真160

第10章深孔直线度控制技术实验验证/163
10.1辅助支撑和导向套的初始偏差对孔偏斜的影响164
10.2刀具系统的振动特性与稳定性166
10.3不同转速、涡动速度、挤压速度及入口压力条件下的深孔直线度172

参考文献175